WO2011151250A1 - Verfahren und vorrichtung zur optischen untersuchung - Google Patents

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WO2011151250A1
WO2011151250A1 PCT/EP2011/058635 EP2011058635W WO2011151250A1 WO 2011151250 A1 WO2011151250 A1 WO 2011151250A1 EP 2011058635 W EP2011058635 W EP 2011058635W WO 2011151250 A1 WO2011151250 A1 WO 2011151250A1
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liquid
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PCT/EP2011/058635
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Gert Blankenstein
Dirk Kurowski
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Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for optical examination according to the preamble of claim 1 and an apparatus according to the preamble of claim 14.
  • the present invention is concerned with the optical examination of a surface area, preferably for the optical detection of a reaction proceeding thereon or of a substance bound thereto, in particular with the diagnostics in the case of microfluidic samples.
  • the present invention is concerned with preferably miniaturized immunoassays. So the study of samples using antibodies.
  • the present invention particularly preferably relates to so-called cartridge concepts, that is to say small, in particular card-type, devices for examining a preferably liquid sample or realizing immunoassays.
  • an analyte to be determined of a sample is bound to a surface region, in particular by means of an antibody.
  • the binding of the analyte or other substance by means of an antibody is also referred to in the present invention as an immunoassay reaction.
  • the analyte is combined with a detectable, in particular fluorescent conjugate or other detection partner before or after binding to the surface region.
  • a complex is formed from the analyte and the conjugate, which binds to the immobilized antibody on the Oberfi Stahl.
  • the analyte to be investigated or to be determined binds to the antibody and binds the conjugate to antibodies not occupied by an analyte.
  • the detection of the conjugate or other detection partner for determining the analyte is carried out optically, in particular by measuring the luminescence or fluorescence.
  • This is known, for example from WO 02/08762 AI.
  • a surface region to be examined is irradiated with laser light, and emitted light, namely emitted fluorescent light, is detected by means of a CCD camera.
  • a bandpass filter is used to block the laser light while transmitting the light emitted by fluorescent molecules. This significantly improves the signal-to-noise ratio and is especially important for small signals, ie low emission intensities.
  • such a band filter is arranged directly in front of the camera or another receiver for the emitted or emitted light. In this way, however, unwanted noise or background light or the like can not be turned off.
  • WO 02/14926 A2 deals with fluidic systems in which light rays are manipulated by fluids which reflect, bend, optically filter or scatter the light, for example to realize optical switches or filters. However, WO 02/14926 A2 does not deal with the optical examination of surfaces or the detection of substances on surfaces.
  • the surface area to be examined is covered by an optically active liquid which filters, reflects, scatters, polarizes and / or absorbs light having a wavelength at least substantially corresponding to the light which is input and / or radiated.
  • the surface region can be examined optically, in particular from the side facing away from the liquid, and the desired optical detection or determination can be carried out, particularly preferably in the form of a luminescence or fluorescence. cenzunk, wherein the optically active liquid unwanted spurious signals, such as reflections on an opposite chamber wall, emissions of substances on other walls, emissions of the wall material. Background influences or the like, surprisingly effective suppressed or can hide.
  • an extraordinarily improved signal-to-noise ratio can be achieved.
  • a significantly improved linearity can be achieved in the detection or determination of an analyte or in the realization of an immunoassay.
  • the irradiation of the light is preferably carried out by the wall forming or supporting the surface area, that is to say in particular from the side facing away from the liquid.
  • the emitted light is preferably also detected through this wall, ie in particular on the side facing away from the liquid. Accordingly, a radiation of the liquid is not required. As a result, further unwanted suggestions or emissions or other disorders in deeper areas - for example, on a chamber floor - avoided or at least minimized.
  • the optical examination or detection is carried out by a luminescence or fluorescence measurement.
  • a luminescence or fluorescence measurement particularly preferably UV light is irradiated. This allows a high degree of independence from any interfering light sources.
  • the optically active liquid preferably contains at least one dye and / or pigments or particles.
  • a very effective absorption or scattering or filtering in particular in the visible range in which the emitted or emitted light is usually or preferably located, and / or in the UV range in which the incident light is usually or preferably, achieved become.
  • the optically active liquid is particularly preferably a washing liquid or other reaction liquid which is used in particular for the formation and / or binding of a substance and / or for an immunoassay reaction.
  • a washing liquid or other reaction liquid which is used in particular for the formation and / or binding of a substance and / or for an immunoassay reaction.
  • the liquid preferably covers the surface area or detection area to be examined with a layer thickness of more than 0.1 ⁇ m, preferably more than 1 ⁇ m, in particular more than 10 ⁇ m, preferably more than 50 microns, more preferably more than 100 microns.
  • the device according to the invention is designed in particular for the realization of the aforementioned method and / or as an immunoassay. For this purpose, it has a particularly micro-fluidic detection chamber, which in turn is provided with at least one transparent wall with a chamber-side surface area.
  • the surface area or a substance arranged thereon or bonded, such as a detection partner or conjugate, can be irradiated with irradiated light and / or light emitted therefrom can be detected.
  • the covering of the surface area by the optically active liquid is preferably carried out by filling the detection chamber with the liquid. This allows a very simple implementation.
  • microfluidic are inventions according to volumes of preferably less than 10 ml, more preferably less than 1 ml, and / or chamber or liquid cross-sections (maximum or hydraulic diameter) of preferably less than 2 mm, more preferably less than 500 microns , to understand.
  • the surface area to be investigated serves in particular at least for the detection or binding of a substance.
  • This substance may be an analyte of a sample or a complex formed therefrom or its dependent reaction product and / or a reagent that interacts or binds with the sample, an analyte of the sample, a complex thereof or the like.
  • the reagent may interact or bind with a complex of the analyte or with an analyte-dependent reaction product.
  • the reagent itself is fixed or immobilized in or on the surface area.
  • the immobilized with an Antibody which interacts with an analyte of the sample or a complex containing the analyte, particularly preferably binds.
  • the reagent is formed by the antibody, which interacts directly or indirectly with the analyte, in particular with a complex containing the analyte or the like.
  • the term "interacting" is preferably to be understood in a broad sense in the present invention,
  • the surface region is at least substantially planar or smooth and / or arranged on an at least substantially planar fluid side or chamber inner side of a chamber wall. This is a good or defined detection or determination of an analyte and a simple structure and reaction process beneficial.
  • the term "determination" in the present invention is preferably understood as meaning the detection of an interaction, modification or reaction on the surface region and / or binding of a substance, such as an analyte, complex or the like, on the surface region in order to obtain a preferably qualitative and / or quantitative examination of the sample, in particular a qualitative and / or quantitative determination of at least one analyte of the sample to allow.
  • a substance such as an analyte, complex or the like
  • an optical detection or measurement in particular of a preferably fluorescent detection partner, conjugate or the like, to allow the determination.
  • the optical detection is particularly preferably carried out by a luminescence or fluorescence measurement.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of a proposed device with a detection chamber
  • FIG. 2 shows a schematic cross-section of the detection chamber during an examination
  • FIG. and Fig. 3 is a schematic cross section of the detection chamber during another examination.
  • the device 1 shows a schematic plan view of a proposed device 1.
  • the device 1 is preferably at least substantially card-like, plate-like, flat, thin and / or flat.
  • the device according to the preamble 1 is preferably designed as an immunoassay or designed to carry out an immunoassay reaction.
  • the device 1 preferably has a sample receptacle 2 for a liquid sample 3. It is used in particular to examine the sample 3.
  • the sample 3 is preferably-in particular at least partially or substantially-liquid, wherein individual analytes or substances to be determined in the sample 3, such as proteins or the like, themselves are not liquid or must be.
  • the sample 3 may be, for example, a body fluid to be examined, saliva, blood or the like.
  • the device 1 or sample receptacle 2 may, for example, contain a filter in order to separate off blood plasma or the like and to examine it in the device 1.
  • a filter in order to separate off blood plasma or the like and to examine it in the device 1.
  • the device 1 preferably has a channel 4, which forwards the sample 3 or a component thereof, such as blood plasma, in particular to a mixing chamber 5 of the device 1.
  • the sample 3 is preferably mixed or mixed with a detection partner, in particular a conjugate.
  • the detection partner or the conjugate can in particular connect to an analyte to be determined, in particular to form a complex. This step is also called incubation.
  • the detection partner or the conjugate can be present, for example, in a dried form in the mixing chamber 5 or in another area of the device 1 and be detached from the supplied sample 3.
  • the detection partner or the conjugate may also be present or presented as required in liquid form or supplied.
  • a receptacle 6 for a detection liquid 7 is schematically indicated, which is connected for example via a channel 8 to the mixing chamber 5.
  • the sample 3 and the detection liquid 7 can be combined in the mixing chamber 5 and mixed or mixed to achieve the desired incubation.
  • the preferably already incubated sample 3 is supplied by means of a channel 9 of a detection chamber 10 of the device I.
  • a surface-bound reaction or immunoassay reaction takes place in the detection chamber 10.
  • the detection chamber 10 is used in particular for an optical examination or detection of the reaction or the sample 3 or a surface area, particularly preferably the optical detection or measurement of an analyte of the sample 3 or another substance or another, in particular related reactions or the like will be discussed later.
  • a binding of a substance, such as the analyte or the like to be determined takes place at the surface area, in particular It prefers by means of or to antibodies.
  • the antibodies are immobilized on the surface area in the detection chamber 10.
  • other constructive or reactive implementations are possible.
  • the device 1 is preferably designed such that after the aforementioned binding or at the conclusion of the immunoassay reaction or another reaction in the detection chamber 10, a washing step or generally rinsing can take place.
  • the device 1 preferably has a receptacle or a reservoir 1 1 for a washing liquid 12 or other rinsing liquid.
  • the reservoir 1 1 is indirectly or directly connected to the detection chamber 10 via a channel 13, for example, via the channel 9 in the illustration.
  • the device 1 may have corresponding valves.
  • a valve 14 (in particular in channel 9) for controlling the supply of the sample 3 and optionally reaction liquid into the detection chamber 10 and / or a valve 15 (in particular in channel 13). be provided for controlling the supply of the washing liquid 12 in the detection chamber 10.
  • the channel 13 preferably opens into the channel 9 downstream of the valve 14.
  • valves can also be provided in the channels 4 and 8.
  • a preferred sequence provides that first the sample 3 to be examined is incubated with the detection partner or conjugate in the mixing chamber 5 for a predetermined time and then transferred, for example by opening the valve 14, into the detection chamber 10. There, for example, the analyte, a complex formed from analyte and conjugate or another substance can bind. After a particularly predetermined time, the washing or rinsing then takes place, in particular by opening the valve 15. The excess fluid volumes can be forwarded from the detection chamber 10 into a connected excess reservoir 16, often also called waste, to the device 1. However, other constructive solutions are possible.
  • the device 1 or the detection chamber 10 is in particular a microfluidic system.
  • individual liquids or all liquids flow through the device 1 at least in regions due to capillary forces, particularly preferably exclusively by capillary forces.
  • other forces for example due to pressure differences, may also be used, in particular in order to enable or ensure a desired process or reaction sequence.
  • individual valves by exerting a corresponding pressure, for example, on the receptacle 6 or the reservoir 1 1, are opened.
  • the device 1 or detection chamber 10 is preferably constructed from a base part or lower part 17, which in the illustrated example is particularly preferably designed as a spritz casting part and / or channel plate with corresponding recesses, recesses or the like.
  • a base part or lower part 17 which in the illustrated example is particularly preferably designed as a spritz casting part and / or channel plate with corresponding recesses, recesses or the like.
  • wells for the Probenaufiiahme 2 the channel 4, the mixing chamber 5, the receptacle 6, the channel 8, the channel 9, the detection chamber 10, a connection channel from the detection chamber 10 to the overflow reservoir 16 and / or the overflow reservoir 16 itself are formed ,
  • the base part or lower part 17 is preferably covered by an upper part or a cover, in particular at least substantially over the entire surface and / or throughout, for example, an opening or opening in the region of the sample holder 2 for receiving the sample 3 and / or for example a ventilation or Vent (vent) in particular in conjunction with the overflow reservoir 16 may be formed.
  • an opening or opening in the region of the sample holder 2 for receiving the sample 3 and / or for example a ventilation or Vent (vent) in particular in conjunction with the overflow reservoir 16 may be formed.
  • the receptacle 6 and the reservoir 1 1 may also be covered or closed by the upper part or cover element or other cover , in particular after filling the detection liquid 7 or washing liquid 12.
  • the upper part or the lid can therefore also be constructed in several parts.
  • the upper part or cover element 18 may, if necessary, be formed by film or any other suitable material.
  • the connection to the base part or lower part 17 is preferably carried out by gluing, sealing, welding, laminating, pressing, clamping, riveting and / or in any other suitable manner.
  • the device 1 is designed in particular for optical examination or detection.
  • a corresponding, proposed method for the optical examination of a surface area or for the optical detection or determination of an analyte or other substance or an immunoassay reaction are explained in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3.
  • FIGS. 2 and 3 show schematic, fragmentary cross sections of the detection chamber 10 along the line S of FIG. 1.
  • FIG. 2 schematically shows the detection chamber 10 during a first examination of a surface area 19 of the detection chamber 10 or a wall of the detection chamber 10.
  • the wall or the surface area 19 is preferably formed by the cover element 18 in the illustrated embodiment.
  • the wall or the cover element 18 is preferably transparent (sufficient for the optical examination or detection).
  • the surface area 19 to be examined lies on the fluid side of the detection chamber 10.
  • the wall or the surface area 19 represents in particular an immediate boundary of the inner space of the detection chamber 10 or for liquid.
  • the detection chamber 10 is filled with the washing liquid 12 for or during the optical examination.
  • the detection chamber 10 can in principle also be filled with any other liquid for the optical examination. Accord- In the following, only the term "liquid 12" will be used.
  • an immunoassay reaction has preferably already taken place in the deletion chamber 30 or a substance to be detected is already bound to the surface region 19.
  • the surface region 19 is (at least partially) provided with immobilized binding partners, in this case antibodies 20.
  • immobilized binding partners in this case antibodies 20.
  • This is a substance to be detected or an analyte 21 with an associated detection partner or conjugate 22 or a complex formed therefrom or the like., Bound.
  • This so-called “sandwich structure” is shown very schematically and enlarged in FIG.
  • the immunoassay reaction proceeds in the illustrated example in particular as follows:
  • the sample 3 with the analyte 21 to be detected is in particular in the mixing chamber 5 with the associated detection partner, here the conjugate 22 incubated, so mixed or brought into contact.
  • the detection partners or conjugates 22 can be dried in the mixing chamber 5, for example, or be presented in some other way. In the former case, these are then released from the sample 3 or other liquid again.
  • the detection partners or conjugates 22 may also be added or mixed via the optionally provided detection liquid 7 of the sample 3, in particular directly into the mixing chamber 5, as already mentioned.
  • the mixture or the sample 3 is then passed into the separation chamber 10, in particular after incubation and / or for (further) incubation.
  • the binding partners or antibodies 20 are preferably already bonded or immobilized on the surface region 19.
  • the substances or analytes 21 to be detected, the analyte-conjugate complexes or the like, are then bound to the antibodies 20 and to the surface region 1, respectively.
  • unbound detection partners, conjugates 22 and in particular other, the optical investigation possible interfering substances preferably by means of the washing liquid 12 from the detection chamber 10 by appropriate rinsing of the detection chamber 10 with the Waschflüs- 12 removed.
  • the substances or analytes 21 to be detected and the detection partners or conjugates 22 to be optically detected remain bound at the surface area 19, so that now the actual optical detection or measurement can take place.
  • the immunoassay reaction described above may also be different.
  • only the analytes 21 on the antibodies 20 and the detection partners or conjugates 22 can only then bind to the already bound analyte 21.
  • the sample 3 and detection liquid 7 can be passed through the detection chamber 10 in succession, for example.
  • the antibodies 19 can optionally be occupied by different substances, such as the analyte 21 and conjugate 22 or even different conjugates 22.
  • only detection antibodies or conjugates specific to free antibodies can bind 22.
  • the term "bonding" should be understood in a very broad sense, in particular not only chemical compounds, but also any other attachment. Stick or the like. Include.
  • reaction partners such as non-bound detection partners or conjugates 22 are not removed by rinsing out of the detection chamber 10, but, for example, merely moved away from the surface region 19, for example by magnetic or electrical moving away in another area Detection chamber 10, and / or bound in or on other areas.
  • the content of the analyte 21 or of another substance in the sample 3 can thus be measured or determined.
  • the optical examination can in principle also serve other purposes, in particular any other optical detection.
  • the optical examination relates in particular to the surface area 19, wherein the optical examination particularly includes or concerns the transition to the liquid 12 or a near-surface boundary area of the liquid 12, in particular of less than 50 or 100 nm.
  • a light source 23 and an optical sensor 24 are preferably used.
  • the surface region 19 or a substance bound thereto, such as the detection partner or the conjugate 22, is irradiated with irradiated light L1 and light L2 emitted therefrom is detected by means of the sensor 24.
  • a luminescence or fluorescence measurement is carried out.
  • the angle of incidence of the incident light LI and the angle of the main detection direction for the detected light L2 to be detected are preferably different so as to mask out reflected light by means of the sensor 24.
  • the irradiation of the light LI obliquely and the detection or main detection direction of the emitted light L2 is at least substantially perpendicular to the main extension direction of the detection chamber 10 or the device 1 and / or to the flat side of the device 1 and / or to the surface extension of the surface region 19 - runs.
  • this can also be done in reverse or in any other way.
  • light LI from the UV range ie UV light, irradiated, for example with a wavelength of 250 to 400 nm, in particular of substantially 350 nm.
  • the light source 23 is preferably a UV light source.
  • the emitted or emitted light L2 or the light L2 detectable by the sensor 24 is preferably in the visible range in the illustrated example, in particular in the green range, and / or preferably has a wavelength of 500 to 650 nm, in particular substantially 550 nm.
  • the wavelengths or wavelength ranges used can vary greatly depending on the participating reaction partners, detection partners or the like and can be adapted accordingly to the respective needs.
  • the wavelength or the wavelength range of the emitted light L2 which is relevant for the detection, depends strongly on the detection partner or conjugate 22 used and can accordingly vary.
  • the detection partner or the conjugate 22 contains a lanthanide, in particular Sm, Eu or Tb.
  • a temporally resolved fluorescence measurement is particularly preferred.
  • a spectral resolution of the emitted or emitted light L2 can also take place.
  • the irradiation of the light LI and / or the detection of the emitted or radiated light L2 preferably takes place or take place through the wall forming or supporting the surface area 19, ie through the cover element 18 in the illustrated example.
  • the surface area 19 for the optical examination ie during the optical examination or fluorescence measurement, is covered by the liquid 12.
  • the liquid 12 is proposed to be optically active, in such a way that it filters, reflects, scatters, polarizes and / or absorbs light having a wavelength at least substantially corresponding to the input and / or emitted light LI or L2.
  • the optically active liquid 12 ensures, in particular, that the incident light LI can penetrate into the liquid 12 as little as possible or at least not up to an opposite surface region 26 or bottom or to the base or lower part 17, the liquid 12 can penetrate.
  • detection partners in particular adhering thereto conjugates 22 or the like.
  • Reduced or completely prevented become.
  • unwanted suggestions of the wall material in the opposite wall, which is formed here by the base or lower part 17, can be reduced or avoided altogether.
  • the optically active liquid 12 causes any existing interference signals to be blanked out.
  • interference signals is to be understood here in particular as unwanted light irradiation which can falsify or superimpose the detection or measurement of the light L2 actually emitted by the conjugates 22 on the upper surface 19 to be examined.
  • the undesired interference signals can be, for example, light radiation of the background through the often transparent base or lower part 17 into or through the liquid 12.
  • the interference signals may be emitted light which is emitted by the wall material of the base part or lower part 17 or another wall section of the detection chamber 17 or the like, in particular after appropriate excitation by the irradiated light L1.
  • the interfering signals can also be light which is emitted by detection partners or conjugates 22 remaining in the detection chamber 10-in particular also after rinsing-in particular after appropriate excitation by the irradiated light L1. In practice it is like that. even after washing or rinsing, some detection partners or conjugates 22 may be present in the liquid 12 and / or on other walls or surfaces of the detection chamber 10, such as the opposite surface or bottom region or on the base or lower part 17 or can adhere.
  • the optically active liquid 12 ensures that a significantly better signal / noise ratio can be achieved in the optical examination or fluorescence measurement.
  • unwanted spurious signals can be significantly reduced significantly.
  • the optical examination or measurement can accordingly be carried out much more accurately.
  • significantly lower contents of the analyte 21 in the sample 3 can thus be determined much more accurately.
  • a significantly improved linearity can be achieved in the detection or determination of the analyte 21 or in the realization of an immunoassay.
  • the liquid 12 in the detection chamber 10 is preferably optically activated or active by adding a dye and / or pigments or particles 25 in order to achieve the desired optical properties, as described above.
  • the dye, pigment or particle 25 can also be any mixture or mixture of different substances.
  • pigments and / or particles in particular with an average diameter of about 10-30 nm and / or with or consisting of titanium dioxide or the like.
  • titanium dioxide nanoparticles (E 171) or other nanoparticles it is possible, for example, to achieve absorption in the UV range, wherein the liquid 12 can remain transparent even in the visible range.
  • the optically active liquid 32 with the dye is completely or at least substantially, in particular more than 50%. saturated.
  • the surface region 19 to be investigated is of the optically active liquid 12 with a layer thickness D (in Fig. 3 indicated) of preferably more than 0, 1 .mu.m, advantageously more than 1 .mu.m, in particular more than 10 .mu.m, preferably more than 50 microns , Particularly preferably about 100 microns or more, covered, in order to ensure a sufficiently strong optical effect of the liquid 12 can.
  • the desired optical effect of the liquid 12 can be enhanced by other particles or substances therein, which provide, for example, for a scattering, reflection or refraction of the light, so that optionally a correspondingly lower concentration of the dye or of the particles / pigments 25 and / or.
  • the optically active liquid 12 is preferably used as an optically neutral background for the detection of the emitted or emitted light L2, in particular for a fluorescence measurement.
  • the optically active liquid 12 is preferably used as an optical filter for light behind the surface region 19, ie on the side facing away from the detection or measuring side.
  • the optically active liquid 12 may, in particular, be a washing liquid 12 provided for the immunoassay reaction or another reaction.
  • the optically active liquid 12 may in principle also be any other reaction liquid which is used in particular for the formation and / or binding of the substance and / or an immunoassay reaction.
  • the optically active liquid 12 can also be a liquid which is additionally used independently of the reaction or binding of a substance to be detected or the like, which liquid is optionally used only or additionally for the purpose of optical examination or in the detectors. onshunt 10 is initiated.
  • corresponding dyes, pigments and / or particles 25 may also be added to or dissolved in the detection chamber 10 of the liquid 12.
  • the dyes, pigments and / or particles 25 may be present in the detection chamber 10 in a dried form and dissolved or added in any other way.
  • the optically active liquid 12 is layered with an optically non-active liquid.
  • the optically active liquid layer preferably directly adjoins the surface region 19.
  • an optical non-active liquid layer between the optical active liquid layer and the surface area 19 to be examined lie.
  • optical properties of the optically active liquid 12 and / or the concentration of the dyes, pigments and / or particles 25 it is fundamentally possible for the optical properties of the optically active liquid 12 and / or the concentration of the dyes, pigments and / or particles 25 to vary spatially, in particular over the thickness D of the detection chamber 10 or perpendicular to the surface region 19.
  • the optical properties of the optically active liquid 12 can also be selectively varied in order, for example, to be able to selectively detect or measure radiated light L2 from different spatial regions and / or in different wavelength ranges.
  • a dye, pigment or particle 25 may additionally be added in order to vary the optical properties of the optically active liquid 12 in a desired manner, or the optically active liquid 12 against a optically inactive fluid or vice versa.
  • the optically active liquid 12 can be used to selectively (optically) selectively cover, in particular, an opposing (additional) surface region 26, to irradiate the surface region 26 or a substance disposed thereon and / or to selectively prevent or at least minimize emission thereof.
  • the optical examination or measurement shown in FIG. 3 is carried out in particular in addition to (before or after) the optical examination of the surface area 19 shown in FIG. 2.
  • the present in the detection chamber 10 during the optical examination Liquid 12 namely not optically active.
  • the optically active liquid 12 shown in FIG. 2 for example, can be replaced by a non-optically active liquid 12 as shown in FIG. 3 or vice versa.
  • the additional surface region 26, which in particular faces the surface region 19 and is separated therefrom by the liquid 12 can likewise be examined optically.
  • 3 schematically indicates that an additional analyte 28 may be bound to an additional conjugate 29 on the additional surface area 26, for example by means of additional antibody 27.
  • the additional antibodies 27 are then immobilized on the additional surface area 26, for example.
  • the previous explanations regarding a preferably proceeding immunoassay reaction or other reaction for binding the additional analyte 28 or the additional, optically detectable detection partner or conjugate 29 apply in particular accordingly.
  • the irradiated light L1 can penetrate through the liquid 12 up to the additional surface region 26 and excite there the additional conjugates 29. Accordingly, there is then an additional emission of light L3, which is additionally detectable by means of the sensor 24 or with the fluorescence measurement, as indicated in FIG. 3. In this case, a sum signal then results, for example, from the light L2 emitted by the first surface region 19 and the light L3 emitted by the second or additional surface region 26. If before or after the measurement is carried out only for the (first) surface area 19 as described with reference to FIG. 2, the presence of the additional conjugate 29 and thus of the additional analyte 28 can be qualitatively or quantitatively determined by appropriate subtraction.
  • optically active liquid 12 can in particular suppress or hide intrinsic or autofluorescent properties of wall material or other material and / or background influences. Furthermore, the optically active liquid 12 can reduce or substantially avoid negative influences of non-specific bonds-such as binding of the conjugate 22/29 independently of the associated antibody 20/27 on other binding partners or surface areas-in optical examinations or measuring methods. It should be noted that the optically active liquid can also act or be used as a so-called quencher or cut-off filter. Through the so-called “quenching" can prevent that Fluofore pass into the excited state or that excited Fluofore be transferred without radiation in the ground state.
  • liquids 12 with different optical properties ie, for example, an optically active liquid 12 and / or, for example, different optically active liquids 12, optionally one after the other in the detection chamber 10 or different areas of the detection 10 or via various surface areas 19, 26 to be examined.
  • the present invention or the optically active liquid 12 can also be used when light LI is excited, but the signal of the sample 3 or the analyte 21/28 or the detection partner or conjugate 22/29 to be examined is not optically, but in another way, for example by an electrical measurement or resistance change, a photothermal method or the like, is detected.
  • a reaction is started only by irradiation of the light LI, for example. The proof is then in particular not optically.

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Untersuchung eines Oberflächenbereichs vorgeschlagen. Durch Fluoreszenzmessung wird der Gehalt eines auf dem Oberflächenbereich gebundenen Stoffs bestimmt. Störlicht wird dadurch ausgeblendet, dass der Oberflächenbereich durch eine optisch aktive Flüssigkeit abgedeckt wird, die Licht mit einer Wellenlänge zumindest im We¬ sentlichen entsprechend dem ein- und/oder abgestrahlten Licht filtert, reflektiert, streut und/oder absorbiert.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur optischen Untersuchung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur optischen Untersuchung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der optischen Untersuchung eines Oberflächenbereichs, vorzugsweise zur optischen Detektion einer darauf ablaufenden Reaktion bzw. eines daran gebundenen Stoffes, insbesondere mit der Diagnostik bei mikrofluidischen Proben. Insbesondere befasst sich die vorliegende Erfindung mit vorzugsweise miniaturisierten Imrnunoassays. also der Untersuchung von Proben unter Einsatz von Antikörpern. Besonders bevorzugt betrifft die vorliegende Erfindung so genannte Cartridge-Konzepte, also kleine, insbesondere kartenartige Vorrichtungen zur Untersuchung einer vorzugsweise flüssigen Probe bzw. Realisierung von Imrnunoassays.
Bei einem Immunoassay im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein zu bestimmender Analyt einer Probe an einem Oberflächenbereich insbesondere mittels eines Antikörpers gebunden. Das Binden des Analyten oder eines sonstigen Stoffes mittels eines Antikörpers wird bei der vorliegenden Erfindung auch als Immunoassay-Reaktion bezeichnet.
Vorzugsweise wird vor oder nach dem Binden am Oberflächenbereich der Analyt mit einem detektierbaren, insbesondere fluoreszierenden Konjugat oder sonstigen Detektionspartner verbunden. Beispielsweise wird aus dem Analyten und dem Konjungat ein Komplex gebildet, der am immobilisierten Antikörper auf dem Oberfiächenbereich bindet. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass der zu untersuchende bzw. zu bestimmende Analyt am Antikörper bindet und das Konjugat an nicht mit einem Analyten besetzte Antikörper bindet. Es sind auch beliebige Kombinationen und sonstige Arten der Bindung und Bindungsreihenfolge möglich.
Die Detektion des Konjungats bzw. sonstigen Detektionspartners zur Bestimmung des Analyten erfolgt optisch, insbesondere durch Messung der Lumineszenz bzw. Fluoreszenz. Dies ist bekannt, beispielsweise aus der WO 02/08762 AI . Bei der WO 02/08762 A1 wird ein zu untersuchender Oberflächenbereich mit Laserlicht bestrahlt und abgestrahltes Licht, nämlich emittiertes Fluoreszenzlicht, mittels einer CCD-Kamera erfasst. Ein Bandpassfilter wird verwendet, um das Laserlicht zu blockieren, während das von fluoreszierenden Molekü- len emittierte Licht durchgelassen wird. Dies verbessert das Signal/Rausch- Verhältnis wesentlich und wird besonders bei kleinen Signalen, also geringen Emmissionsstärken, wichtig.
Grundsätzlich wird ein derartiger Bandfilter direkt vor der Kamera bzw. ei- nem sonstigen Empfänger für das abgestrahlte bzw. emittierte Licht angeordnet. Auf diese Weise lassen sich unerwünschte Störsignale bzw. Hintergrundlicht oder dergleichen jedoch nicht ausschalten.
Die WO 02/14926 A2 befasst sich mit fluidischen Systemen, wobei Licht- strahlen durch Fluide, die das Licht reflektieren, beugen, absorbieren, optisch filtern oder streuen, manipuliert werden, um beispielsweise optische Schalter oder Filter zu realisieren. Die WO 02/14926 A2 befasst sich jedoch nicht mit der optischen Untersuchung von Oberflächen oder der Detektion von Stoffen auf Oberflächen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Untersuchung eines Oberflächenbereichs anzugeben, wobei eine verbesserte optische Detektion - insbesondere zum Nachweis einer Reaktion, wie einer immunoassay -Reaktion, oder zur Bestimmung eines Analyten - ermöglicht wird.
Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder eine Vorrichtung gemäß Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorschlagsgemäß wird der zu untersuchende Oberflächenbereich durch eine optisch aktive Flüssigkeit abgedeckt, die Licht mit einer Wellenlänge zumindest im Wesentlichen entsprechend dem ein- und/oder abgestrahlten Licht filtert, reflektiert, streut, polarisiert und/oder absorbiert. So lässt sich der Oberflächenbereich insbesondere von der der Flüssigkeit abgewandten Seite her optisch untersuchen und die gewünschte optische Detektion bzw. Bestimmung durchfuhren, besonders bevorzugt in Form einer Lumineszenz- oder Fluores- zenzmessung, wobei die optisch aktive Flüssigkeit unerwünschte Störsignale, wie Reflektionen an einer gegenüberliegenden Kammerwandung, Emissionen von Stoffen an anderen Wandungen, Emissionen des Wandungsmaterials. Hintergrundeinflüsse oder dergleichen, überraschend wirkungsvoll unterdrü- cken bzw. ausblenden kann. So kann insbesondere ein außerordentlich verbessertes Signal/Rausch-Verhältnis erreicht werden. Weiter kann so eine deutlich verbesserte Linearität bei der Detektion bzw. Bestimmung eines Analyten bzw. bei der Realisierung eines Immunoassays erreicht werden.
Die Einstrahlung des Lichts erfolgt vorzugsweise durch die den Oberflächenbereich bildende oder tragende Wandung, also insbesondere von der der Flüssigkeit abgewandten Seite. Das abgestrahlte Licht wird vorzugsweise ebenfalls durch diese Wandung hindurch, also insbesondere an der der Flüssigkeit abgewandten Seite erfasst. Dementsprechend ist eine Durchstrahlung der Flüssigkeit nicht erforderlich. Dadurch können weitere unerwünschte Anregungen bzw. Emissionen oder sonstige Störungen in tieferen Bereichen - beispielsweise an einem Kammerboden - vermieden oder zumindest minimiert werden.
Besonders bevorzugt erfolgt die optische Untersuchung bzw. Detektion durch eine Lumineszenz- bzw. Fluoreszenzmessung. Hierbei wird besonders bevorzugt UV-Licht eingestrahlt. Dies gestattet eine weitgehende Unabhängigkeit von eventuell störenden Lichtquellen.
Die optisch aktive Flüssigkeit enthält vorzugsweise mindestens einen Farbstoff und/oder Pigmente oder Partikel. So kann eine sehr wirksame Absorption oder Streuung bzw. Filterung, insbesondere im sichtbaren-Bereich, in dem das abgestrahlte bzw. emittierte Licht üblicherweise oder vorzugsweise liegt, und/oder im UV-Bereich, in dem das eingestrahlte Licht üblicherweise oder vorzugsweise liegt, erreicht werden.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei der optisch aktiven Flüssigkeit um eine Waschflüssigkeit oder sonstige Reaktionsflüssigkeit, die insbesondere für die Bildung und/oder Bindung eines Stoffs und/oder für eine Immunoassay- Reaktion verwendet wird. So kann mit minimalem Aufwand, beispielsweise durch Einfärben der Waschilüssigkeit, eine wesentliche Verbesserung der op- tischen Untersuchung bzw. Detektion ermöglicht werden. Jedoch kann es sich auch um jede sonstige Flüssigkeit handeln,
Um insbesondere eine ausreichende bzw. gute Absorbtions- oder Filterwir- kung zu erreichen, überdeckt die Flüssigkeit den zu untersuchenden Oberflächenbereich bzw. Detektionsbereich vorzugsweise mit einer Schichtdicke von mehr als 0,1 μm, vorzugsweise mehr als 1 μm, insbesondere mehr als 10 μm, bevorzugt mehr als 50 μm, besonders bevorzugt mehr als 100 μm. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Realisierung des vorgenannten Verfahrens und/oder als Immunoassay ausgebildet. Sie weist hierzu eine insbesondere mikro fluidische Detektionskammer auf, die ihrerseits durch mindestens eine transparente Wandung mit einem kammerseitigen Oberflä- chenbereich versehen ist. Der Oberfiächenbereich oder ein darauf angeordne- ter bzw. gebundener Stoff, wie ein Detektionspartner oder Konjugat, ist mit eingestrahltem Licht bestrahlbar und/oder davon abgestrahltes Licht ist erfassbar. Die Abdeckung des Oberflächenbereichs durch die optisch aktive Flüssigkeit erfolgt vorzugsweise durch Füllen der Detektionskammer mit der Flüssigkeit. Dies gestattet eine sehr einfache Realisierung.
Unter "mikrofluidisch" sind erfmdungs gemäß Volumina von vorzugsweise weniger als 10 ml, besonders bevorzugt von weniger als 1 ml, und/oder Kammer- oder Flüssigkeitsquerschnitte (maximaler oder hydraulischer Durchmesser) von vorzugsweise weniger als 2 mm, besonders bevorzugt von weniger als 500 μm, zu verstehen.
Wie bereits erwähnt, dient der zu untersuchende Oberfiächenbereich insbesondere mindestens der Detektion bzw. Bindung eines Stoffs. Dieser Stoff kann ein Analyt einer Probe oder ein davon gebildeter Komplex oder davon abhängiges Reaktionsprodukt und/oder ein Reagenz sein, das mit der Probe, einem Analyten der Probe, einem Komplex davon oder dergleichen wechselwirkt oder bindet.
Beispielsweise kann das Reagenz mit einem Komplex des Analyten oder mit einem vom Analyten abhängigen Reaktionsprodukt wechselwirken oder binden. Vorzugsweise ist das Reagenz selbst in oder auf dem Oberfiächenbereich fixiert oder immobilisiert. Insbesondere kann der mit einem immobilisierten Antikörper versehen sein, der mit einem Analyten der Probe oder einem den Analyten enthaltenden Komplex wechselwirkt, besonders bevorzugt bindet. In diesem Fall wird das Reagenz durch den Antikörper gebildet, der mit dem Analyten direkt oder indirekt, insbesondere mit einem den Analyten enthal- tenden Komplex oder dergleichen, wechselwirkt. Es sind aber auch andere Wechselwirkungen oder Reaktionen realisierbar, beispielsweise eine Modifikation des Reagenzes oder Oberflächenbereichs oder ein Lösen des Reagenzes. Der Begriff "Wechselwirken" ist dementsprechend vorzugsweise in einem weiten Sinne bei der vorliegenden Erfindung zu verstehen,
Vorzugsweise ist der Oberflächenbereich zumindest im Wesentlichen eben oder glatt ausgebildet und/oder an einer zumindest im Wesentlichen ebenen Fluidseite bzw. Kammerinnenseite einer Kammerwandung angeordnet. Dies ist einer guten bzw. definierten Detektion bzw. Bestimmung eines Analyten und einem einfachen Aufbau und Reaktionsablauf zuträglich.
Unter dem Begriff "Bestimmung" ist bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise das Erfassen einer Wechselwirkung, Modifikation oder Reaktion auf dem Oberflächenbereich und/oder das Binden eines Stoffs, wie eines Analyten, Komplexes oder dergleichen, auf dem Oberflächenbereich zu verstehen, um eine vorzugsweise qualitative und/oder quantitative Untersuchung der Probe, insbesondere eine qualitative und/oder quantitative Bestimmung mindestens eines Analyten der Probe, zu ermöglichen. Hierzu erfolgt eine optische Erfassung bzw. Messung insbesondere eines vorzugsweise fluoreszierenden Detektionspartners, Konjugats oder dergleichen, um die Bestimmung zu ermöglichen. Die optische Erfassung erfolgt besonders bevorzugt durch eine Lumineszenz- oder Fluoreszenzmessung.
Weitere Aspekte, Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer vorschlagsgemäßen Vorrichtung mit einer Detektionskammer;
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt der Detektionskammer während einer Untersuchung; und Fig. 3 einen schematischen Querschnitt der Detektionskammer während einer anderen Untersuchung.
In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile und Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet, wobei sich entsprechende oder ähnliche Vorteile und Eigenschaften ergeben, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine vorschlagsgemäße Vorrichtung 1. Die Vorrichtung 1 ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen kartenartig, plattenartig, flach, dünn und/oder eben ausgebildet.
Die vorschiagsgemäße Vorrichtung 1 ist vorzugsweise als Immunoassay ausgebildet oder zur Durchführung einer Immunoassay-Reaktion ausgebildet.
Die Vorrichtung 1 weist beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise eine Probenaufnahme 2 für eine flüssige Probe 3 auf. Sie dient insbesondere der Untersuchung der Probe 3.
Die Probe 3 ist vorzugsweise - insbesondere zumindest teilweise oder im Wesentlichen - flüssig, wobei einzelne in der Probe 3 zu bestimmende Analyte oder Stoffe, wie Proteine oder dergleichen, selbst nicht flüssig sind bzw. sein müssen.
Bei der Probe 3 kann es sich beispielsweise um eine zu untersuchende Körperflüssigkeit, Speichel, Blut oder dgl. handeln. Die Vorrichtung 1 bzw. Probenaufnahme 2 kann beispielsweise einen Filter enthalten, um Blutplasma oder dgl. abzutrennen und in der Vorrichtung 1 zu untersuchen. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.
Nachfolgend wird aus Vereinfachungsgründen meistens nur von der Probe 3 gesprochen, auch wenn es sich beispielsweise nur um Bestandteile der Probe 3 handeln kann, die in der Vorrichtung 1 - beispielsweise nach dem Abfiltern von Blutzellen - weiterverarbeitet oder untersucht werden. Beim Darstellungsbeispiel weist die Vorrichtung 1 vorzugsweise einen Kanal 4 auf, der die Probe 3 oder einen Bestandteil davon, wie Blutplasma, insbesondere an eine Mischkammer 5 der Vorrichtung 1 weiterleitet. In der Mischkammer 5 wird die Probe 3 vorzugsweise mit einem Detektionspartner, insbesondere einem Konjugat, gemischt bzw. vermengt. Hierbei kann sich der Detektionspartner bzw. das Konjugat insbesondere mit einem zu bestimmenden Analyten verbinden, insbesondere unter Bildung eines Komplexes. Dieser Schritt wird auch als Inkubation bezeichnet.
Der Detektionspartner bzw. das Konjugat kann beispielsweise in eingetrockneter Form in der Mischkammer 5 oder in einem sonstigen Bereich der Vorrichtung 1 vorhanden sein und von der zugefuhrten Probe 3 gelöst werden. Die Detektionspartner bzw. das Konjugal kann jedoch auch bedarfsweise in flüssiger Form vorhanden oder vorgelegt sein oder zugeführt werden. In Fig. 1 ist schematisch eine Aufnahme 6 für eine Detektionsflüssigkeit 7 angedeutet, die beispielsweise über einen Kanal 8 an die Mischkammer 5 angeschlossen ist. So können beispielsweise die Probe 3 und die Detektionsflüssigkeit 7 in der Mischkammer 5 zusammengeführt und gemischt bzw. vermengt werden, um die gewünschte Inkubation zu erreichen.
Jedoch sind grundsätzlich auch andere Anordnungen und/oder Verfahrensabläufe möglich.
Beim Darstellungsbeispiel wird die vorzugsweise bereits inkubierte Probe 3 mittels eines Kanals 9 einer Detektionskammer 10 der Vorrichtung I zugeführt. In der Detektionskammer 10 erfolgt insbesondere eine Oberflächengebundene Reaktion bzw. Immunoassay-Reaktion. Die Detektionskammer 10 dient insbesondere einer optischen Untersuchung oder Erfassung der Reaktion bzw. der Probe 3 bzw. eines Oberflächenbereichs, besonders bevorzugt der optischen Detektion oder Messung eines Analyten der Probe 3 oder eines sonstigen Stoffs oder einer sonstigen, insbesondere damit zusammenhängenden Reaktionen oder dgl. Hierauf wird später noch näher eingegangen.
Insbesondere erfolgt in der Detektionskammer 10 ein Binden eines Stoffs, wie des zu bestimmenden Analyten oder dgl., an dem Oberflächenbereich, beson- ders bevorzugt mittels oder an Antikörpern. Ganz besonders bevorzugt sind die Antikörper an dem Oberflächenbereich in der Detektionskammer 10 immobilisiert. Jedoch sind auch andere konstruktive oder reaktionsmäßige Realisierungen möglich.
Beim Darstellungsbeispiel ist die Vorrichtung 1 vorzugsweise derart ausgebildet, dass nach dem vorgenannten Binden bzw. zum Abschluss der Immunoas- say-Reaktion oder einer sonstigen Reaktion in der Detektionskammer 10 ein Waschschritt oder generell ein Spülen erfolgen kann. Hierzu weist die Vor- richtung 1 vorzugsweise eine Aufnahme oder ein Reservoir 1 1 für eine Waschflüssigkeit 12 oder sonstige Spülflüssigkeit auf. Das Reservoir 1 1 ist beispielsweise über einen Kanal 13 mittelbar oder unmittelbar an die Detektionskammer 10 angeschlossen, beim Darstellungsbeispiel über den Kanal 9.
Zur Steuerung des gewünschten Reaktionsablaufs bzw. der Flüssigkeitsströme kann die Vorrichtung 1 entsprechende Ventile aufweisen. Beim Darstellungsbeispiel kann beispielsweise ein Ventil 14 (insbesondere in Kanal 9) zur Steuerung der Zuführung der Probe 3 und gegebenenfalls Reaktionsflüssigkeit in die Detektionskammer 10 und/oder ein Ventil 15 (insbesondere in Kanal 13). zur Steuerung der Zuführung der Waschflüssigkeit 12 in die Detektionskammer 10 vorgesehen sein. Beim Darstellungsbeispiel mündet der Kanal 13 vorzugsweise stromab des Ventils 14 in den Kanal 9. Jedoch sind grundsätzlich auch andere Anordnungen, fluidische Verbindungen oder dgl. möglich. Beispielsweise können auch Ventile in den Kanälen 4 und 8 vorgesehen sein.
Ein bevorzugter Ablauf sieht vor, dass zunächst die zu untersuchende Probe 3 mit dem Detektionspartner bzw. Konjugal in der Mischkammer 5 für eine vorbestimmte Zeit inkubiert wird und anschließend, beispielsweise durch Öffnen des Ventils 14, in die Detektionskammer 10 überführt wird. Dort kann beispielsweise der Analyt, ein aus Analyt und Konjugat gebildeter Komplex oder ein sonstiger Stoff binden. Nach einer insbesondere vorbestimmten Zeit erfolgt dann das Waschen bzw. Spülen, insbesondere durch Öffnen des Ventils 15. Die überschüssigen Fluidvolumina können von der Detektionskammer 10 in ein angeschlossenes Überschussreservoir 16, oftmals auch Waste genannt, der Vorrichtung 1 weitergeleitet werden. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich. Bei der Vorrichtung 1 bzw. der Detektionskammer 10 handelt es sich insbesondere um ein mikrofluidisches System. Vorzugsweise strömen einzelne Flüssigkeiten oder alle Flüssigkeiten durch die Vorrichtung 1 zumindest bereichsweise aufgrund von Kapillarkräften, besonders bevorzugt ausschließlich durch Kapillarkräfte. Jedoch können zusätzlich oder alternativ auch sonstige Kräfte, beispielsweise durch Druckdifferenzen, zum Einsatz kommen, insbesondere um einen gewünschten Verfahrens- oder Reaktionsablauf zu ermöglichen bzw. sicherzustellen. Beispielsweise können einzelne Ventile durch Ausüben eines entsprechenden Drucks, beispielsweise auf die Aufnahme 6 oder das Reservoir 1 1, geöffnet werden.
Die Vorrichtung 1 bzw, Detektionskammer 10 ist vorzugsweise aus einem Basisteil oder Unterteil 17 aufgebaut, das beim Darstellungsbeispiel besonders bevorzugt als Spriizgussteil und/oder Kanalplatte mit entsprechenden Aus- nehmungen, Vertiefungen oder dgl. ausgebildet ist. Insbesondere sind darin Vertiefungen für die Probenaufiiahme 2, den Kanal 4, die Mischkammer 5, die Aufnahme 6, den Kanal 8, den Kanal 9, die Detektionskammer 10, einen Verbindungskanal von der Detektionskammer 10 zum Überlaufreservoir 16 und/oder das Überlaufreservoir 16 selbst gebildet.
Das Basisteil bzw. Unterteil 17 ist vorzugsweise durch ein Oberteil oder einen Deckel, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollflächig und/oder durchgängig abgedeckt, wobei beispielsweise eine Durchbrechung oder Öffnung im Bereich der Probenaufnahme 2 zur Aufnahme der Probe 3 und/oder beispielsweise eine Belüftungs- oder Entlüftungsöffnung (vent) insbesondere in Verbindung mit dem Überlaufreservoir 16 gebildet sein kann. Entsprechendes gilt für die Aufnahme 6 für die Detektionsflüssigkeit 7 und/oder das Reservoir 1 1 und die Waschfiüssigkeit 12. Jedoch können beispielsweise die Aufnahme 6 und das Reservoir 1 1 bedarfsweise von dem Oberteil bzw. Deckelelement oder einer sonstigen Abdeckung auch abgedeckt bzw. verschlossen sein, insbesondere nach Einfüllen der Detektionsflüssigkeit 7 bzw. Waschflüssigkeit 12.
Beim Darstellungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist lediglich ein Deckelelement 18 im Bereich der Detektionskammer 10, insbesondere zum vollständigen Abdecken der Detektionskammer 10, dargestellt. In diesem Fall bzwr, generell kann das Oberteil oder der Deckel also auch mehrteilig aufgebaut sein. Generell ist anzumerken, dass das Oberteil bzw. Deckelelement 18 bedarfsweise durch Folie oder jedes sonstige geeignete Material gebildet sein kann. Die Verbindung mit dem Basisteil bzw. Unterteil 17 erfolgt vorzugsweise durch Kleben, Siegeln, Schweißen, Laminieren, Verpressen, Klemmen, Nieten und/oder auf jede sonstige geeignete Art und Weise.
Entsprechende Be- und/oder Entlüftungen sind je nach Bedarf in der Vorrichtung 1, im Unterteil 15 und/oder im Deckelelement 18 realisiert, wobei diese aus Vereinfachungs grün den nicht dargestellt sind.
Die Vorrichtung 1 ist insbesondere zur optischen Untersuchung oder Detekti- on ausgebildet. Ein entsprechendes, vorschlagsgemäßes Verfahren zur optischen Untersuchung eines Oberflächenbereichs bzw. zur optischen Detektion bzw. Bestimmung eines Analyten oder sonstigen Stoffs bzw. einer Immunoas- say-Reaktion werden nachfolgend anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert. Fig. 2 und 3 stellen schematische, ausschnittsweise Querschnitte der Dektek- tionskammer 10 entlang der Linie S von Fig. 1 dar.
Fig. 2 zeigt die Detektionskammer 10 schemastisch während einer ersten Untersuchung eines Oberflächenbereichs 19 der Detektionskammer 10 bzw. einer Wandung der Detektionskammer 10. Die Wandung bzw. der Oberflächenbereich 19 ist beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise durch das Deckelelement 18 gebildet. Die Wandung bzw. das Deckelelement 18 ist vorzugsweise (ausreichend für die optische Untersuchung bzw. Detektion) transparent ausgebildet.
Der zu untersuchende Oberflächenbereich 19 liegt auf der Fluidseite der Detektionskammer 10. Die Wandung bzw. der Oberflächenbereich 19 stellt insbesondere eine unmittelbare Begrenzung des inneren Raums der Detektionskammer 10 bzw. für Flüssigkeit dar.
Bei den dargestellten Beispielen in Fig. 2 und 3 ist die Detektionskammer 10 mit der Waschflüssigkeit 12 für die bzw. während der optischen Untersuchung gefüllt. Jedoch kann die Detektionskammer 10 grundsätzlich auch mit jeder sonstigen Flüssigkeit für die optische Untersuchung gefüllt sein. Dementspre- chend wird nachfolgend diesbezüglich nur die Bezeichnung "Flüssigkeit 12" verwendet.
Beim Darstellungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist in der Delektionskammer 30 vor- zugsweise bereits eine Immunoassay-Reaktion abgelaufen bzw. ist ein zu delektierender Stoff bereits am Oberflächenbereich 19 gebunden. Insbesondere ist der Oberflächenbereich 19 (zumindest partiell) mit immobilisierten Bin- dungspartnern, hier Antikörpern 20, versehen. Daran ist ein nachzuweisender Stoff bzw. ein Analyt 21 mit einem zugeordneten Detektionspartner oder Konjugal 22 bzw. ein daraus gebildeter Komplex oder dgl., gebunden. Dieser sogenannte "Sandwich-Aufbau" ist in Fig. 2 sehr schematisch und vergrößert dargestellt.
Die Immunoassay-Reaktion verläuft beim Darstellungsbeispiel insbesondere folgendermaßen ab: Die Probe 3 mit dem nachzuweisenden Analyten 21 wird insbesondere in der Mischkammer 5 mit dem zugeordneten Detektionspartner, hier dem Konjugal 22 inkubiert, also vermengt bzw. in Kontakt gebracht. Hierbei könnten sich insbesondere Analyt-Konjugat-Komplexe bilden. Jedoch können auch sonstige Wechselwirkungen oder Reaktionen stattfinden. Wie bereits erwähnt, können die Detektionspartner oder Konjugale 22 in der Mischkammer 5 beispielsweise eingetrocknet oder auf sonstige Weise vorgelegt sein. Im erstgenannten Fall werden diese dann von der Probe 3 oder sonstigen Flüssigkeit wieder gelöst. Alternativ können die Detektionspartner bzw. Konjugale 22 auch über die optional vorgesehene Detektionsflüssigkeit 7 der Probe 3 zugegeben bzw. zugemischt werden, insbesondere direkt in die Mischkammer 5, wie bereits erwähnt. Das Gemisch bzw. die Probe 3 wird dann insbesondere nach dem Inkubieren und/oder zum (weiteren) Inkubieren in die Delektionskammer 10 geleitet. in der Delektionskammer 10 sind die Bindungspartner bzw. Antikörper 20 vorzugsweise bereits am Oberflächenbereich 19 gebunden bzw. immobilisiert. Die nachzuweisenden Stoffe bzw. Analyte 21 die Analyt-Konjugat-Komplexe oder dergleichen werden dann an den Antikörpern 20 bzw. am Oberflächenbereich 1 gebunden. Dies stellt insbesondere eine oberflächengebundene Reak- tion bzw. Immunoassay-Reaktion im Sinne der vorliegenden Erfindung dar. Anschließend werden nicht gebundene Detektionspartner, Konjugate 22 und insbesondere sonstige, die optische Untersuchung eventuelle störende Stoffe vorzugsweise mittels der Waschflüssigkeit 12 aus der Detektionskammer 10 durch entsprechendes Spülen der Detektionskammer 10 mit der Waschflüs- sigkeit 12 entfernt. Die nachzuweisenden Stoffe bzw. Analyte 21 und die optisch zu delektierenden Detektionspartner bzw. Konjugate 22 bleiben am O- berflächenbereich 19 jedoch gebunden, so dass nunmehr die eigentliche optische Detektion bzw. Messung erfolgen kann. Die voranstehend beschriebene Immunoassay-Reaktion kann auch anders ablaufen. Beispielsweise können erst die Analyte 21 an den Antikörpern 20 und die Detektionspartner bzw. Konjugate 22 erst danach an den bereits gebundenen Analyten 21 binden. In diesem Fall können die Probe 3 und Detekti- onsflüssigkeit 7 beispielsweise nacheinander durch die Detektionskammer 10 geleitet werden. Alternativ oder zusätzlich sind auch sonstige Reaktions- und Verfahrensabläufe möglich. Beispielsweise können die Antikörper 19 wahlweise von unterschiedlichen Stoffen, wie den Analyten 21 und Konjugaten 22 oder auch unterschiedlichen Konjugaten 22, besetzt werden. Beispielsweise können nur an freie Antikörper 20 bestimmte Detektionspartner oder Konjugate 22 binden. Es sind also verschiedene Bindungen, Reaktionen und/oder Wechselwirkungen möglich. Vorzugsweise soll auch der Begriff "Binden" in einem sehr weiten Sinne verstanden werden, insbesondere nicht nur chemische Verbindungen, sondern auch ein sonstiges Anlagern. Anhaften oder dgl. umfassen.
Alternativ und ergänzend ist es auch möglich, dass verschiedene Reaktionspartner, wie nicht gebundene Detektionspartner oder Konjugate 22, nicht durch Spülen aus der Detektionskammer 10 entfernt, sondern beispielsweise lediglich von dem Oberflächenbereich 19 wegbewegt werden, beispielsweise durch magnetisches oder elektrisches Wegbewegen in einen anderen Bereich der Detektionskammer 10, und/oder in oder an anderen Bereichen gebunden werden.
Mittels der vorschlagsgemäßen Vorrichtung 1 und dem vorschlagsgemäßen Verfahren erfolgt insbesondere eine optische Untersuchung des Oberflächenbereichs 19 zum Erfassen bzw. Messen der gebundenen Detektionspartner bzw. Konjugate 22, um damit den nachzuweisenden Stoff bzw. Analyten 21 bzw. dessen Gehalt in der Probe 3 qualitativ oder quantitativ zu bestimmen bzw. zu messen. Insbesondere kann so Gehalt des Analyten 21 oder eines sonstigen Stoffs in der Probe 3 gemessen bzw. bestimmt werden. Die optische Untersuchung kann jedoch grundsätzlich auch sonstigen Zwecken dienen, insbesondere einer sonstigen optischen Detektion.
Die optische Untersuchung bezieht sich insbesondere auf den Oberflächenbereich 19, wobei die optische Untersuchung insbesondere den Übergang zur Flüssigkeit 12 bzw. einen oberflächennahen Grenzbereich der Flüssigkeit 12, insbesondere von weniger als 50 oder 100 nm, umfasst oder betrifft.
Zur optischen Untersuchung werden vorzugsweise eine Lichtquelle 23 und ein optischer Sensor 24 eingesetzt. Der Oberflächenbereich 19 oder ein daran ge- bundener Stoff, wie der Detektionspartner bzw. das Konjugal 22, wird mit eingestrahltem Licht L1 bestrahlt und davon abgestrahltes Licht L2 wird mittels des Sensors 24 erfasst. Insbesondere erfolgt eine Lumineszenz- oder Fluoreszenzmessung. Der Einstrahlwinkel des eingestrahlten Lichts LI und der Winkel der Haupterfassungsrichtung für das zu erfassende, abgestrahlte Licht L2 unterscheiden sich vorzugsweise, um reflektiertes Licht auszublenden, mittels des Sensors 24 also nicht zu erfassen.
Beim Darstellungsbeispiel ist angedeutet, dass die Einstrahlung des Lichts LI schräg und die Detektions- bzw. Haupterfassungsrichtung des emittierten Lichts L2 zumindest im Wesentlichen senkrecht - jeweils zur Haupterstre- ckungsrichtung der Detektionskammer 10 bzw. der Vorrichtung 1 und/oder zur Flachseite der Vorrichtung 1 und/oder zur Flächenerstreckung des Oberflächenbereichs 19 - verläuft. Jedoch kann dies auch umgekehrt oder auf sonstige Art und Weise erfolgen.
Vorzugsweise wird Licht LI aus dem UV-Bereich, also UV -Licht, eingestrahlt, beispielsweise mit einer Wellenlänge 250 bis 400 nm, insbesondere von im Wesentlichen 350 nm. Bei der Lichtquelle 23 handelt es sich vorzugsweise um eine UV-Lichtquelle.
Das abgestrahlte bzw. emittierte Licht L2 bzw. das vom Sensor 24 erfassbare Licht L2 liegt beim Darstellungsbeispiel vorzugsweise im sichtbaren Bereich, insbesondere im grünen Bereich, und/oder hat vorzugsweise eine Wellenlänge von 500 bis 650 nm, insbesondere im Wesentlichen 550 nm.
Die eingesetzten Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche können jedoch je nach beteiligten Reaktionspartnern, Detektionspartnern o. dgl. stark variieren und entsprechend an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden. Insbesondere hängt die Wellenlänge bzw. der Wellenlängenbereich des emittierten Lichts L2, die bzw. der für die Detektion relevant ist, stark von dem verwendeten Detektionspartner bzw. Konjugal 22 ab und kann dementsprechend vari- ieren. Besonders bevorzugt enthält der Detektionspartner bzw. das Konjugat 22 ein Lanthanoid, insbesondere Sm, Eu oder Tb.
Beim Darstellungsbeispiel erfolgt besonders bevorzugt eine zeitlich aufgelöste Fluoreszenzmessung. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine spektrale Auf- lösung des abgestrahlten bzw. emittierten Lichts L2 erfolgen.
Die Einstrahlung des Lichts LI und/oder die Erfassung des emittierten bzw. abgestrahlten Lichts L2 erfolgt bzw. erfolgen vorzugsweise durch die den O- berflächenbereich 19 bildende oder tragende Wandung hindurch, also beim Darstellungsbeispiel durch das Deckelelement 18 hindurch.
Kammerseitig ist der Oberflächenbereich 19 für die optische Untersuchung, also während der optischen Untersuchung bzw. Fluoreszenzmessung, durch die Flüssigkeit 12 abgedeckt. Die Flüssigkeit 12 ist vorschlagsgemäß optisch aktiv ausgebildet, und zwar derart, dass sie Licht mit einer Wellenlänge zumindest im Wesentlichen entsprechend dem ein- und/oder abgestrahlten Licht LI bzw. L2 filtert, reflektiert, streut, polarisiert und/oder absorbiert.
Die optisch aktive Flüssigkeit 12 sorgt insbesondere dafür, dass das eingestrahlte Licht LI möglichst wenig oder gar nicht in die Flüssigkeit 12 eindringen kann oder zumindest nicht bis zu einem gegenüberliegenden Oberflächenbereich 26 oder Boden bzw. zum Basis- oder Unterteil 17 die Flüssigkeit 12 durchdringen kann. So können entsprechende Reflektionen und/oder Anregungen der Flüssigkeit 12 bzw. von in der Flüssigkeit 12 befindlichen Stoffen und/oder des gegenüberliegenden Oberflächenbereichs 26 oder Bodens bzw. von darauf angeordneten Stoffen, Detektionspartnern, insbesondere von darauf anhaftenden Konjugalen 22 oder dgl., vermindert oder ganz verhindert werden. Weiter können auch unerwünschte Anregungen des Wandungsmaterials in der gegenüberliegenden Wandung, die hier durch das Basis- bzw. Unterteil 17 gebildet ist, vermindert oder ganz vermieden werden. Alternativ oder zusätzlich bewirkt die optisch aktive Flüssigkeit 12, dass e- ventuell vorhandene Störsignale ausgeblendet werden. Unter dem Begriff "Störsignale" sind hier insbesondere unerwünschte Lichteinstrahlungen zu verstehen, die die Erfassung bzw. Messung des tatsächlich von den Konjugalen 22 am zu untersuchenden Ober flach enbereich 19 abgestrahlten Lichts L2 verfälschen oder überlagern können. Insbesondere kann es sich bei den unerwünschten Störsignalen beispielsweise um Lichtstrahlungen des Hintergrunds durch das oftmals transparente Basis- bzw. Unterteil 17 in die Flüssigkeit 12 oder durch diese hindurch handeln. Weiter kann es sich bei den Störsignalen um emittiertes Licht handeln, das von dem Wandungsmaterial des Basis- bzw. Unterteils 17 oder einem sonstigen Wandungsabschnitt der Detektionskammer 17 oder dgl., insbesondere nach entsprechender Anregnung durch das eingestrahlte Licht L1, abgegeben wird. Weiter kann es sich bei den Störsignalen auch um Licht handeln, das von in der Detektionskammer 10 - insbesondere auch nach dem Spülen - verbliebenen Detektionspartnern oder Konjugaten 22 - insbesondere nach entsprechender Anregung durch das eingestrahlte Licht L1 - abgegeben wird. In der Praxis ist es nämlich so. dass auch nach dem Waschen bzw. Spülen einige Detektionspartner bzw. Konjugate 22 in der Flüssigkeit 12 und/oder an anderen Wandungen bzw. Oberflächen der Detektionskammer 10, wie dem gegenüberliegenden Oberflächen- oder Bodenbereich bzw. an dem Basis- bzw. Unterteil 17 vorhanden sein bzw. anhaften können.
Im Ergebnis sorgt die optisch aktive Flüssigkeit 12 dafür, dass ein wesentlich besseres Signal/Rausch- Verhältnis bei der optischen Untersuchung bzw. Fluoreszenzmessung erreichbar ist. Insbesondere können durch die optisch aktive Flüssigkeit 12 unerwünschte Störsignale sehr effektiv deutlich verringert werden. Die optische Untersuchung bzw. Messung kann dementsprechend wesentlich genauer durchgeführt werden. Insbesondere können so wesentlich geringere Gehalte des Analyten 21 in der Probe 3 wesentlich genauer bestimmt werden. Weiter kann so eine deutlich verbesserte Linearilät bei der Detektion bzw. Bestimmung des Analyten 21 bzw. bei der Realisierung eines Immuno- assays erreicht werden. Die Flüssigkeit 12 in der Detektionskammer 10 ist vorzugsweise durch Zusatz eines Farbstoffes und/oder von Pigmenten oder Partikeln 25 optisch aktiviert bzw. aktiv, um die gewünschten optischen Eigenschaften, wie oben beschrieben, zu erreichen. Bei dem Farbstoff, Pigment bzw. Partikel 25 kann es sich auch um ein beliebiges Gemenge oder Gemisch verschiedener Stoffe handeln.
Versuche haben gezeigt, dass beispielsweise ein Azofarb Stoff bzw. roter Farbstoff, wie Amaranth (El 23), sehr gut einsetzbar ist. Hierdurch konnte eine Verbesserung des Signal/Rausch- Verhältnisses, insbesondere bei der Einstrah- lung von UV-Licht und bei der Messung im grünen Bereich, besonders bevorzugt bei etwa 550 nm, um mehr als den Faktor 5 erreicht werden.
Alternativ oder zusätzlich können jedoch beispielsweise auch Pigmente und/oder Partikel insbesondere mit einem mittleren Durchmesser von etwa 10-30 nm und/oder mit oder aus Titandioxid oder dergleichen eingesetzt werden. Mittels sehr feiner Titandioxid-Nanopartikel (E 171) oder sonstiger Na- nopartikel ist es beispielsweise möglich, eine Absorbtion im UV-Bereich zu erreichen, wobei die Flüssigkeit 12 selbst im sichtbaren Bereich transparent bleiben kann.
Vorzugsweise wird die optisch aktive Flüssigkeit 32 mit dem Farbstoff vollständig oder zumindest weitgehend, insbesondere zu mehr als 50 %. gesättigt. Entsprechendes gilt vorzugsweise auch beim Einsatz von Pigmenten oder Partikeln 25. So kann auch bei geringen Flüssigkeitsdicken die gewünschte optische Eigenschaft der Flüssigkeit 12 in ausreichendem Maße erreicht werden.
Der zu untersuchende Oberflächenbereich 19 wird von der optisch aktiven Flüssigkeit 12 mit einer Schichtdicke D (in Fig. 3 angedeutet) von vorzugsweise mehr als 0, 1 μm, vorteilhafter Weise mehr als 1 μm, insbesondere mehr als 10 μm, bevorzugt mehr als 50 μm, besonders bevorzugt etwa 100 μm oder mehr, abgedeckt, um eine ausreichend starke optische Wirkung der Flüssigkeit 12 sicher stellen zu können. Die gewünschte optische Wirkung der Flüssigkeit 12 kann durch sonstige darin befindliche Partikel oder Stoffe, die beispielsweise für eine Streuung, Reflektion oder Brechung des Lichts sorgen, verstärkt werden, so dass gegebenenfalls eine dementsprechend niedrigere Konzentration des Farbstoffs bzw. der Partikel/Pigmente 25 und/oder eine entsprechend geringere Schichtdicke D genügen kann bzw. können, um die gewünschte oder erforderliche optische Wirkung der Flüssigkeit 12, insbesondere die zumindest weitgehende Ausblendung oder Unterdrückung von Störsignalen, zu erreichen. Die optisch aktive Flüssigkeit 12 wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als optisch neutraler Hintergrund für die Erfassung des abgestrahlten bzw. emittierten Lichts L2, insbesondere für eine Fluoreszenzmessung, verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird die optisch aktive Flüssigkeit 12 vorzugsweise als optischer Filter für Licht hinter dem Oberflächenbereich 19, also auf der der Erfassungs- bzw. Messseite abgewandten Seite eingesetzt.
Wie bereits erwähnt, kann es sich bei der optisch aktiven Flüssigkeit 12 insbe- sondere um eine für die Immunoassay-Reaktion oder eine sonstige Reaktion vorgesehene Waschflüssigkeit 12 handeln. Jedoch kann es sich bei der optisch aktiven Flüssigkeit 12 grundsätzlich auch um jede sonstige Reaktionsflüssigkeit, die insbesondere für die Bildung und/oder Bindung des Stoffs und/oder eine Immunoassay-Reaktion eingesetzt wird, handeln. Des Weiteren kann es sich bei der optisch aktiven Flüssigkeit 12 auch um eine unabhängig von der Reaktion bzw. dem Binden eines zu detektierenden Stoffs oder dergleichen zusätzlich eingesetzte Flüssigkeit handeln, die gegebenenfalls nur oder zusätzlich zum Zwecke der optischen Untersuchung eingesetzt bzw. in die Detekti- onskammer 10 eingeleitet wird.
Alternativ oder zusätzlich können entsprechende Farbstoffe, Pigmente und/oder Partikel 25 auch erst in der Detektionskammer 10 der Flüssigkeit 12 zugegeben bzw. in dieser gelöst werden. Beispielsweise können die Farbstoffe, Pigmente und/oder Partikel 25 in der Detektionskammer 10 auch in eingetrockneter Form vorliegen und gelöst werden oder in sonstiger Weise zugegeben werden.
Des Weiteren ist es grundsätzlich möglich, dass die optisch aktive Flüssigkeit 12 mit einer optisch nicht aktiven Flüssigkeit geschichtet ist. In diesem Fall schließt sich die optisch aktive Flüssigkeitsschicht vorzugsweise unmittelbar an den Oberflächenbereich 19 an. Jedoch kann bedarfsweise auch eine optisch nicht aktive Flüssigkeitsschicht zwischen der optischen aktiven Flüssigkeitsschicht und dem zu untersuchenden Oberflächenbereich 19 liegen.
Außerdem ist es grundsätzlich möglich, dass die optischen Eigenschaften der optisch aktiven Flüssigkeit 12 und/oder die Konzentration der Farbstoffe, Pigmente und/oder Partikel 25 räumlich, insbesondere über die Dicke D der Detektionskammer 10 bzw. senkrecht zum Oberflächenbereich 19 variieren.
Grundsätzlich können die optischen Eigenschaften der optisch aktiven Flus- sigkeit 12 auch gezielt variiert werden, um beispielsweise abgestrahltes Licht L2 aus unterschiedlichen räumlichen Bereichen und/oder in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen wahlweise erfassen bzw. messen zu können. Beispielsweise kann während einer optischen Untersuchung oder Messung oder zwischen zwei optischen Untersuchungen oder Messungen auch zusätzlich ein Farbstoff, Pigment oder Partikel 25 zugegeben werden, um die optischen Eigenschaften der optisch aktiven Flüssigkeit 12 in gewünschter Weise zu variieren, oder die optisch aktive Flüssigkeit 12 gegen eine optisch nicht aktive Flüssigkeit oder umgekehrt ausgetauscht werden.
Nachfolgend wird anhand von Fig. 3 erläutert, wie die optisch aktive Flüssigkeit 12 eingesetzt werden kann, um beispielsweise selektiv einen insbesondere gegenüberliegenden (zusätzlichen) Oberflächenbereich 26 selektiv (optisch) abzudecken, um eine Bestrahlung des Oberflächenbereichs 26 oder eines darauf angeordneten Stoffs und/oder eine Abstrahlung davon selektiv zu verhindern oder zumindest zu minimieren. Ausgehend von der in Fig. 2 bereits beschriebenen grundsätzlichen Untersuchung werden nachfolgend lediglich wesentliche Unterschiede näher erläutert, so dass die bisherigen Ausführungen oder Erläuterungen entsprechend oder ergänzend gelten.
Die in Fig. 3 gezeigte optische Untersuchung bzw. Messung erfolgt insbesondere ergänzend zu (vor oder nach) der in Fig. 2 gezeigten optischen Untersuchung des Oberflächenbereichs 19. Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 3 ist die während der optischen Untersuchung in der Detektionskammer 10 vorhandene Flüssigkeit 12 nämlich nicht optisch aktiv. Hierzu kann die optisch aktive Flüssigkeit 12 gemäß Fig. 2 beispielsweise gegen eine nicht optisch aktive Flüssigkeit 12 gemäß Fig. 3 gwechselt werden oder umgekehrt. Dementsprechend kann ohne die optische Wirkung auch der zusätzliche Oberflächenbereich 26, der insbesondere dem Oberflächenbereich 19 gegenüberliegt und durch die Flüssigkeit 12 davon getrennt ist, ebenfalls optisch untersucht werden. Beim Darstellungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist schematisch angedeutet, dass auf dem zusätzlichen Oberfiächenbereich 26 beispielsweise mittels zusätzlicher Antikörper 27 ein zusätzlicher Analyt 28 mit einem zusätzlichen Konjugal 29 gebunden sein kann, Die zusätzlichen Antikörper 27 sind dann beispielsweise auf dem zusätzlichen Oberflächenbereich 26 immobilisiert. Die bisherigen Erläuterungen bzgl. einer bevorzugt ablaufenden Immu- noassay-Reaktion oder sonstigen Reaktion zum Binden des zusätzlichen Ana- lyts 28 bzw. des zusätzlichen, optisch detektierbaren Detektionsp artners oder Konjugats 29 gelten insbesondere entsprechend.
Wenn die Flüssigkeit 12 im erfindungsgemäßen Sinne optisch nicht aktiv ist, kann das eingestrahlte Licht L1 durch die Flüssigkeit 12 bis zum zusätzlichen Oberflächenbereich 26 durchdringen und dort die zusätzlichen Konjugale 29 anregen. Entsprechend erfolgt dann eine zusätzliche Abstrahlung von Licht L3, das zusätzlich mittels des Sensors 24 bzw. mit der Fluoreszenzmessung erfassbar ist, wie in Fig. 3 angedeutet. In diesem Fall ergibt sich dann beispielsweise ein Summensignal aus dem vom ersten Oberflächenbereich 19 abgestrahlten Licht L2 und dem vom zweiten bzw. zusätzlichen Oberfiächenbereich 26 abgestrahlten Licht L3. Wenn vorher oder nachher die Messung nur für den (ersten) Oberflächenbereich 19 wie bzgl. Fig. 2 beschrieben, durchgeführt wird, kann durch entsprechende Differenzbildung, das Vorhandensein des zusätzlichen Konjugats 29 und damit des zusätzlichen Anaiyten 28 qualitativ oder quantitativ bestimmt werden.
Der vorschlagsgemäße Einsatz der optisch aktiven Flüssigkeit 12 kann insbesondere intrinsische oder autofiuoreszierende Eigenschaften von Wandungsmaterial oder sonstigem Material und/oder Hintergrundeinflüsse unterdrücken oder ausblenden. Weiter kann die optisch aktive Flüssigkeit 12 negative Einflüsse von nicht-spezifischen Bindungen - wie Binden des Konjugats 22/29 unabhängig vom zugeordneten Antikörper 20/27 an anderen Bindungspartnern oder Oberflächenbereichen - bei optischen Untersuchungen bzw. Messverfahren reduzieren oder weitgehend vermeiden. Es ist anzumerken, dass die optisch aktive Flüssigkeit auch als sogenannter Quencher oder Cut-Off-Filter wirken oder eingesetzt werden kann. Durch das sogenannte "Quenching" kann verhindert werden, dass Fluofore in den angeregten Zustand übergehen oder dass angeregte Fluofore strahlungslos in den Grundzustand überfuhrt werden.
Grundsätzlich ist anzumerken, dass verschiedene Flüssigkeiten 12 mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften, also beispielsweise eine optisch nicht aktive Flüssigkeit 12 und eine optisch aktive Flüssigkeit 12 und/oder beispielsweise unterschiedlich optisch aktive Flüssigkeiten 12, wahlweise nacheinander in die Detektionskammer 10 oder verschiedenen Bereichen der De- tektionskammer 10 oder über verschiedene, zu untersuchende Oberflächenbe- reiche 19, 26 geleitet werden können.
Die vorliegende Erfindung bzw. die optisch aktive Flüssigkeit 12 ist grundsätzlich auch dann einsetzbar, wenn mit Licht LI angeregt wird, jedoch das Signal der zu untersuchenden Probe 3 bzw. des Analyten 21/28 bzw. des De- tektionspartners oder onjugats 22/29 nicht optisch, sondern auf sonstige Weise, beispielsweise durch eine elektrische Messung oder Wiederstandsän- derung, eine photothermische Methode oder dergleichen, erfasst wird. In diesem Fall wird eine Reaktion beispielsweise durch Einstrahlen des Lichts LI nur gestartet. Der Nachweis erfolgt dann insbesondere nicht optisch.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung 19 Oberflächenbereich
2 Probeaufnahme 20 Antikörper
3 Probe 21 Analyt
4 Kanal 22 Konjugat
5 Mischkammer 25 23 Lichtquelle
6 Aufnahme 24 Sensor
7 Detektionsflüssigkeit 25 Farbstoff, Pigment, Partikel
8 Kanal 26 zusätzlicher Oberflächenbereich
9 Kanal 27 zusätzlicher Antikörper
10 Detektionskammer 30 28 zusätzlicher Analyt
1 1 Reservoir 29 zusätzliches Konjungat
12 Waschflüssigkeit
13 Kanal
14 Ventil D Schichtdicke
15 Ventil 35 LI eingestrahltes Licht
16 Überlaufreservoir L2 abgestrahltes Licht
17 Unterteil L3 abgestrahltes Licht
18 Deckel element S Schnittlinie

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur optischen Untersuchung eines Oberflächenbereichs (19) einer Wandung, vorzugsweise einer dem Oberftächenbereich (19) zugeordneten Reaktion oder Immunoassay-Reaktion, insbesondere in einem Immunoassay, wobei der Oberflächenbereich ( 19) oder ein daran gebundener Stoff mit eingestrahltem Licht (LI) bestrahlt und insbesondere davon abgestrahltes Licht (L2) erfassi wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Oberflächenbereich (19) durch eine optisch aktive Flüssigkeit (12) abgedeckt wird, die Licht mit einer Wellenlänge zumindest im wesentlichen entsprechend dem ein- und/oder abgestrahlten Licht (LI, L2) filtert, reflektiert, streut, polarisiert und/oder absorbiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass UV-Licht (LI) eingestrahlt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht (LI) durch die Wandung eingestrahlt wird.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sichtbares Licht (L2) abgestrahlt wird.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Wandung abgestrahltes Licht (L2) erfasst wird.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch aktive Flüssigkeit (12) einen Farbstoff (25) enthält.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch aktive Flüssigkeit ( 12) Pigmente und/oder Partikel (25), insbesondere aus Titandioxid, enthält.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch aktive Flüssigkeit (12) eine Waschflüssigkeit oder Reaktionsflüssigkeit insbesondere für die Bildung und/oder Bindung des Stoffs und/oder für eine Immunoassay-Reaktion ist.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die optisch aktive Flüssigkeit (12) einen optisch neutralen Hintergrund für die Erfassung des abgestrahlten Lichts (L2), insbesondere für eine Fluoreszenzmessung, und/oder einen optischen Filter für das Licht (L1, L2) hinter dem Oberflächenbereich (19) bildet.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenbereich (19) von der optisch aktiven Flüssigkeit (12) mit einer Schichtdicke (D) von mehr als 0, 1 μm, vorzugsweise mehr als 1 μm, insbesondere mehr als ΙΟμm, bevorzugt mehr als 50 μm, abgedeckt wird.
1 1. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff lumineszierend, insbesondere fluoreszierend, ist und/oder dass das Erfassen des abgestrahlten Lichts (L2) als Fluoreszenzmessung erfolgt.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff, insbesondere ein Komplex aus einem Anaiyten (21) und einem Konjugat (22), mittels eines Antiköipers (20) auf dem Oberflächenbereich (19) gebunden ist oder wird und/oder dass der Stoff ein Analyt (21) einer zu untersuchenden Probe (3), ein davon gebildeter Komplex ein o- der davon abhängiges Reaktionsprodukt oder ein Reagenz ist.
13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch aktive Flüssigkeit (12) einen dem Oberflächenbereich (19) gegenüberliegenden, zusätzlichen Oberflächenbereich (26) selektiv abdeckt, um eine Bestrahlung des zusätzlichen Oberflächenbereichs (26) oder eines darauf angeordneten Stoffs und/oder eine Abstrahlung davon selektiv zu verhindern.
14. Vorrichtung (1) mit einer insbesondere mikrofluidi sehen Detekti- onskammer (10). die eine transparente Wandung mit einem kammerseitigen
Oberflächenbereich (19) aufweist, wobei der Oberflächenbereich (19) oder ein daran gebundener Stoff mit eingestrahltem Licht (LI) bestrahlbar und/oder davon abgestrahltes Licht (L2) erfassbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Oberflächenbereich (19) durch eine optisch aktive Flüssigkeit (12) abgedeckt oder abdeckbar ist, die Licht mit einer Wellenlänge zumindest im Wesentlichen entsprechend dem ein- und/oder abgestrahlten Licht (LI, L2) filtert, reflektiert, streut, polarisiert und/oder absorbiert.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Immunoassay ist oder bildet, insbesondere wobei die optisch aktive Flüssigkeit (12) eine Waschflüssigkeit oder Reaktionsflüssigkeit für eine Immunoassay-Reaktion ist.
PCT/EP2011/058635 2010-05-31 2011-05-26 Verfahren und vorrichtung zur optischen untersuchung WO2011151250A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/698,111 US20130236985A1 (en) 2010-05-31 2011-05-26 Method and device for optical examination
JP2013512843A JP5822168B2 (ja) 2010-05-31 2011-05-26 光学検査方法及び器具
EP11721538.4A EP2577311A1 (de) 2010-05-31 2011-05-26 Verfahren und vorrichtung zur optischen untersuchung
US13/326,999 US20120208292A1 (en) 2010-05-31 2011-12-15 Fluorescent measurement in a disposable microfluidic device, and method thereof

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EP10005631 2010-05-31

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US13/326,999 Continuation-In-Part US20120208292A1 (en) 2010-05-31 2011-12-15 Fluorescent measurement in a disposable microfluidic device, and method thereof

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WO (1) WO2011151250A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013090106A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 Instrumentation Laboratory Company Attenuating dye for interrogating fluorescence from multiple surfaces, corresponding method
WO2013090107A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 Instrumentation Laboratory Company Fluorescent measurement in a disposable microfluidic device, and method thereof
WO2016062788A1 (en) 2014-10-24 2016-04-28 Ait Austrian Institute Of Technology Gmbh Microfluidic chip for biological analysis

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6825579B2 (ja) * 2015-12-28 2021-02-03 凸版印刷株式会社 マイクロ流体デバイスおよび観察方法
JP6808940B2 (ja) * 2016-01-29 2021-01-06 凸版印刷株式会社 アレイデバイス、生体分子解析用キット及び溶媒の封止方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020004246A1 (en) * 2000-02-07 2002-01-10 Daniels Robert H. Immunochromatographic methods for detecting an analyte in a sample which employ semiconductor nanocrystals as detectable labels
WO2002008762A1 (en) 2000-07-21 2002-01-31 Thaumdx, Llc Apparatus and method for evanescent light fluoroassays
WO2002014926A2 (en) 2000-08-15 2002-02-21 Nanostream, Inc. Optical devices with fluidic systems
US20020150905A1 (en) * 1998-11-10 2002-10-17 Emilio Barbera-Guillem Nanocrystals having polynucleotide strands and their use to form dendrimers in a signal amplification system
EP1359422A2 (de) * 2002-04-30 2003-11-05 Agilent Technologies, Inc. Mikroarray mit strukturierten und unstrukturierten Sonden
US20090203086A1 (en) * 2008-02-06 2009-08-13 454 Life Sciences Corporation System and method for improved signal detection in nucleic acid sequencing

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4476231A (en) * 1981-07-22 1984-10-09 International Remote Imaging Systems, Inc. Method of analyzing the distribution of a reagent between particles and liquid in a suspension
EP0165072A3 (de) * 1984-06-15 1986-12-30 Mast Immunosystems, Inc. Reagenzmedium für spezifischen Bindungstest, Testsatz und Verfahren
US4680275A (en) * 1985-02-11 1987-07-14 Becton, Dickinson And Company Homogeneous fluorescence immunoassay using a light absorbing material
US5254477A (en) * 1986-06-25 1993-10-19 Trustees Of Tufts College Flourescence intramolecular energy transfer conjugate compositions and detection methods
US5798215A (en) * 1993-02-18 1998-08-25 Biocircuits Corporation Device for use in analyte detection assays
DE19621312A1 (de) * 1996-05-28 1997-12-04 Bayer Ag Maskierung der Hintergrundfluoreszenz und Signalverstärkung bei der optischen Analyse biologisch medizinischer Assays
US6103537A (en) * 1997-10-02 2000-08-15 Aclara Biosciences, Inc. Capillary assays involving separation of free and bound species
JP2003507736A (ja) * 1999-08-20 2003-02-25 スティフチュンク フュル ディアグノスティシュ フォルシュンク エバネッセンス場法を用いて物質を測定する方法
AU778492B2 (en) * 2000-04-07 2004-12-09 Rohm And Haas Company Method and apparatus for determining the dispersion stability of a liquid suspension
US7351376B1 (en) * 2000-06-05 2008-04-01 California Institute Of Technology Integrated active flux microfluidic devices and methods
WO2002088686A1 (en) * 2001-04-27 2002-11-07 Genetic Id Waveguide and assay
US7329877B2 (en) * 2004-12-15 2008-02-12 Honeywell International, Inc. Photoelectrocatalytic sensor for measuring oxidizable impurities in air
JP2009527754A (ja) * 2006-02-21 2009-07-30 ハルマ，ハッリ 分離のないアッセイ方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020150905A1 (en) * 1998-11-10 2002-10-17 Emilio Barbera-Guillem Nanocrystals having polynucleotide strands and their use to form dendrimers in a signal amplification system
US20020004246A1 (en) * 2000-02-07 2002-01-10 Daniels Robert H. Immunochromatographic methods for detecting an analyte in a sample which employ semiconductor nanocrystals as detectable labels
WO2002008762A1 (en) 2000-07-21 2002-01-31 Thaumdx, Llc Apparatus and method for evanescent light fluoroassays
WO2002014926A2 (en) 2000-08-15 2002-02-21 Nanostream, Inc. Optical devices with fluidic systems
EP1359422A2 (de) * 2002-04-30 2003-11-05 Agilent Technologies, Inc. Mikroarray mit strukturierten und unstrukturierten Sonden
US20090203086A1 (en) * 2008-02-06 2009-08-13 454 Life Sciences Corporation System and method for improved signal detection in nucleic acid sequencing

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BRUCHEZ M JR ET AL: "Semiconductor nanocrystals as fluorescent biological labels", SCIENCE, AMERICAN ASSOCIATION FOR THE ADVANCEMENT OF SCIENCE, WASHINGTON, DC; US LNKD- DOI:10.1126/SCIENCE.281.5385.2013, vol. 281, 25 September 1998 (1998-09-25), pages 2013 - 2016, XP002125872, ISSN: 0036-8075 *
CHAN WCW ET AL: "Quantum Dot bioconjugates for ultrasensitive nonisotopic detection", SCIENCE, AMERICAN ASSOCIATION FOR THE ADVANCEMENT OF SCIENCE, WASHINGTON, DC; US LNKD- DOI:10.1126/SCIENCE.281.5385.2016, vol. 281, 25 September 1998 (1998-09-25), pages 2016 - 2018, XP002125871, ISSN: 0036-8075 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013090106A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 Instrumentation Laboratory Company Attenuating dye for interrogating fluorescence from multiple surfaces, corresponding method
WO2013090107A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 Instrumentation Laboratory Company Fluorescent measurement in a disposable microfluidic device, and method thereof
WO2016062788A1 (en) 2014-10-24 2016-04-28 Ait Austrian Institute Of Technology Gmbh Microfluidic chip for biological analysis

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